La inmunidad adquirida, que constituye la base del desarrollo de las vacunas, se caracteriza por el reconocimiento específico de los antígenos extraños y la generación de memoria inmunológica hacia estos antígenos por parte de linfocitos B y células T. Esta respuesta se clasifica en dos amplias categorías, la humoral y la celular. Generalmente la respuesta inmune humoral es importante en la reacción contra parásitos extracelulares, mientras que la celular está implicada en infecciones por microorganismos intracelulares, aunque la combinación de ambas se presenta con frecuencia durante las infecciones causadas por los patógenos (21, 96).
De estos patógenos, el Plasmodium falciparum el cual como ya se ha mencionado se desarrolla parte en el hombre y parte en el mosquito invertebrado. Esta infección parasitaria tiene un ciclo de vida muy complejo y la respuesta inmunitaria humana contra este parásito está influenciada por las características del ciclo de vida en el que alterna fases del ciclo de vida intra- y extra-celular infectando hepatocitos y eritrocitos (21).
Aunque a la fecha, esta respuesta inmune no ha sido completamente esclarecida, las evidencias experimentales en humanos y en animales están proporcionando conocimiento sobre la inmunología de la infección por plasmodium, mostrando que la respuesta inmune humoral es relevante en el control de los parásitos y por ende en su desarrollo asexual. La
26 importancia de la inducción de anticuerpos fue evidenciada por primera vez por estudios de transferencia pasiva realizados en seres humanos (97).
La producción de anticuerpos específicos en respuesta a antígenos experimentales y contra sus homólogos naturales en el parásito se ha estudiado tanto en los voluntarios humanos como en los animales de experimentación vacunados, utilizando diferentes metodologías. De las técnicas de laboratorio frecuentes en investigación para la evaluación de la inmunidad in vitro mediada por anticuerpos, están las que miden la especificidad de la unión Antígeno- Anticuerpo. Distintas propiedades que tienen las inmunoglobulinas tales como la unión a un antígeno con alta especificidad y el hecho de que la interacción antígeno-anticuerpo pueda ser visible por fenómenos como la precipitación, la aglutinación y otros mecanismos indirectos hacen que estas mediciones se empleen ampliamente para evaluar la calidad de la respuesta inmune dirigida por anticuerpos que reconocen un antígeno durante un proceso de inmunización. Una vez se realiza la reacción antígeno-anticuerpo se debe evidenciar, en algunas ocasiones, la posibilidad de combinar diferentes sustancias con la
fracción constante (Fc) de los anticuerpos, como enzimas acopladas a fluoro-cromos y radioisótopos, cuyo uso además de no afectar su afinidad del anticuerpo por el antígeno amplifican las opciones de detección del anticuerpo. Entre este grupo de técnicas están el ELISχ (del inglés “Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay”); el Western-blot (WB), la inmuno-fluorescencia y la citometría de flujo entre otras (98). Como técnicamente es posible producir anticuerpos contra cualquier molécula, el empleo de técnicas basadas en la detección de anticuerpos sirve para estudiar cualquier tipo de molécula contenida en una solución o en una célula si ella es identificable por un anticuerpo.
En cuanto a la respuesta inmune por activación de células T, se ha postulado que en humanos la respuesta inmune contra malaria en vacunas, están bajo control de genes localizados en el complejo mayor de histocompatibilidad (99). Con el fin de introducir el tópico de la activación de las células T, es bueno recordar que los linfocitos T solo pueden reconocer
27 antígenos que se presentan en otras células. El trabajo de presentar antígenos asociados a células para que sean reconocidos por los linfocitos T está a cargo de unas proteínas especializadas que son codificadas por genes presentes en el locus designado Complejo
Mayor de Histocompatibilidad (CMH), de los cuales existen 2 tipos principales: clase I y clase II. La región genética que codifica las moléculas del CMH II se encuentra en el brazo corto del cromosoma 6 en la posición 6p21.3 y codifica para la síntesis de tres tipos de proteínas de membrana, llamadas en humanos (human leukocyte antigen) HLA-DP, -DQ y –DR (Figura 13) (100). Las moléculas del CMH II son heterodímeros formados por dos cadenas pesadas: la cadena alfa (α) codificada por la región monomórfica en el caso de HLA- DRχ y la cadena beta ( ) codificada por la región altamente polimórfica HLχ-DRB (101). Esta región HLA-DRB contiene nueve genes (representados por los números, 1al 9), cinco de ellos son pseudogenes, mientras que los otros cuatro (HLA-DRB1, HLA-DRB3, HLA- DRB4, y HLA-DRB5) se transcriben, siendo el locus HLA-DRB1* uno de los más polimórficos. Las moléculas codificadas por estos genes son llamados HLA-DR 1*, como por ejemplo en el caso del HLA-DR 1*0401 (el número después del * identifica el alelo),
son las encargadas de presentar antígenos peptídicos al TCR mediante la formación del complejo MHCII-P-TCR necesarios para inducir una respuesta inmune apropiada contra el antígeno por parte de los linfocitos T (96, 101).
Figura 13.Región del Complejo mayor de histocompatibilidad de humano sobre el cromosoma 6(100).
Estos alelos han sido agrupados de acuerdo a la serología, métodos moleculares y estudios filogenéticos en cinco grandes grupos o haplotipos (102). Estos haplotipos son: HLA-DR1, HLA-DR51, HLA-DR52, HLA-DR8 y HLA-DR53 (como ejemplo, este último expresando especificidades serológicas de los alelos: HLχDR 1* 04, 07, y 09) (101, 102).
28 En estudios de secuenciación de los genes que codifican las moléculas Clase II (HLA- DR 1*) de monos Aotus, se ha encontrado una similitud entre el 88% al 100% con las moléculas HLA-DR 1* 04, 03, 08, 11, 13, 14, 15, 16, 10, 07, y 01 de humano (103), refiriendo al mono Aotus como un modelo experimental útil para el desarrollo de vacunas para uso humano (9, 103).
Como se mencionó anteriormente, las moléculas CMH II están formadas por dos cadenas, α y (Figura 14a), las cuales se combinan para formar una ranura o región de unión a la proteína llamada PBR del inglés “protein binding region” (Figura 14b). Formada por un piso o plataforma de ocho hojas derivadas de ambas cadenas y dos hélices α, una formada por la cadena α y el otro por la cadena .
a. b.
Figura 14. Molécula del complejo mayor de histocompatibilidad clase II (a) Representación en superficies de la estructura HLA-DR 1*0101 (código PDψ: 1DLH). Cadena α en rosado y cadena en azul claro y (b) vista lateral de la representación en cintas y esferas de la misma molécula en (a), resaltando la región de unión al péptido (PBR). Adaptada de Patarroyo y colaboradores (9).
A la fecha se han elucidado estructuralmente diferentes tipos de alelos humanos principalmente mediante cristalografía de rayos X (104-108), entre las cuales, la estructura del HLA-DR 1*0101 de humano formando un complejo con un péptido del virus de la
Pocket 1 Pocket 4 Pocket 6 Pocket 9 Pocket 7 PBR
29 influenza, elucidada por Stern y colaboradores (108), ha sido una de las pioneras en la investigación estructural de moléculas CMH II. En éste complejo se evidenciaron 4 bolsillos principales (en inglés “pockets”) denominados P1, P4, P6 y P9 (Figura 14a), donde el péptido que va a ser presentado al receptor de células T (RCT), puede ajustarse entre dichos bolsillos y formar puentes de hidrógeno entre los átomos del esqueleto del péptido y las cadenas laterales de los aminoácidos que están involucrados en los bolsillos del CMH II, dando una importante estabilidad al complejo pCMHII y así permitir una mejor presentación del complejo al receptor de células T. Por tal razón es importante que este ajuste ocurra y sea lo más inalterable posible para lograr la inducción de una respuesta inmune efectiva.